第一章自动控制的一般概念一、填空题1.(稳定性)、(快速性)和(快速性)是对自动控制系统性能的基本要求。
2.线性控制系统的特点是可以使用(叠加)原理,而非线性控制系统则不能。
3.根据系统给定值信号特点,控制系统可分为(定值)控制系统、(随动)控制系统和(程序)控制系统。
4.自动控制的基本方式有(开环)控制、(闭环)控制和(复合)控制。
5.一个简单自动控制系统主要由(被控对象)、(执行器)、(控制器)和(测量变送器)四个基本环节组成。
6.自动控制系统过度过程有(单调)过程、(衰减振荡)过程、(等幅振荡)过程和(发散振荡)过程。
二、单项选择题1.下列系统中属于开环控制的为( C )。
A.自动跟踪雷达B.无人驾驶车C.普通车床D.家用空调器2.下列系统属于闭环控制系统的为( D )。
A.自动流水线B.传统交通红绿灯控制C.普通车床D.家用电冰箱3.下列系统属于定值控制系统的为( C )。
A.自动化流水线B.自动跟踪雷达C.家用电冰箱D.家用微波炉4.下列系统属于随动控制系统的为( B )。
A.自动化流水线B.火炮自动跟踪系统C.家用空调器D.家用电冰箱5.下列系统属于程序控制系统的为( B )。
A.家用空调器B.传统交通红绿灯控制C.普通车床D.火炮自动跟踪系统6.( C )为按照系统给定值信号特点定义的控制系统。
A.连续控制系统B.离散控制系统C.随动控制系统D.线性控制系统7.下列不是对自动控制系统性能的基本要求的是( B )。
A.稳定性B.复现性C.快速性D.准确性8.下列不是自动控制系统基本方式的是( C )。
A.开环控制B.闭环控制C.前馈控制D.复合控制9.下列不是自动控制系统的基本组成环节的是( B )。
A.被控对象B.被控变量C.控制器D.测量变送器10.自动控制系统不稳定的过度过程是( A )。
A.发散振荡过程B.衰减振荡过程C.单调过程D.以上都不是第二章自动控制系统的数学模型一、填空题1.数学模型是指描述系统(输入)、(输出)变量以及系统内部各变量之间(动态关系)的数学表达式。
2.常用的数学模型有(微分方程)、(传递函数)以及状态空间表达式等。
3.(结构图)和(信号流图),是在数学表达式基础演化而来的数学模型的图示形式。
4.线性定常系统的传递函数定义:在(零初始)条件下,系统的(输出)量的拉氏变换与(输入)量拉氏变换之比。
5.系统的传递函数完全由系统的(结构、参数)决定,与(输入信号)的形式无关。
6.传递函数的拉氏变换为该系统的(脉冲响应)函数。
7.令线性定常系统传递函数的分子多项式为零,则可得到系统的(零)点。
8.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的(极)点。
9.令线性定常系统传递函数的分母多项式为零,则可得到系统的(特征)方程。
10.方框图的基本连接方式有(串联)连接、(并联)连接和(反馈)连接。
二、单项选择题1.以下关于数学模型的描述,错误的是( A )A.信号流图不是数学模型的图示B.数学模型是描述系统输入、输出变量以及系统内部河变量之间的动态关系的数学表达式C.常用的数学模型有微分方程、传递函数及状态空间表达式等D.系统数学模型的建立方法有解析法和实验法两类2.以下关于传递函数的描述,错误的是( B )A.传递函数是复变量s的有理真分式函数B.传递函数取决于系统和元件的结构和参数,并与外作用及初始条件有关C.传递函数是一种动态数学模型3.以下关于传递函数局限性的描述,错误的是( D )A.仅适用于线性定常系统B.只能研究单入、单出系统C.只能研究零初始状态的系统运动特性D.能够反映输入变量与各中间变量的关系4.典型的比例环节的传递函数为( A )A.KB.1sC.11Ts + D.s 5.典型的积分环节的传递函数为( B ) A.K B.1s C.11Ts + D.s 6.典型的微分环节的传递函数为( D ) A.K B.1s C.11Ts + D.s 7.典型的一阶惯性环节的传递函数为( C )A .2121Ts Ts ξ++ B.1s C. 11Ts + D. s 8.典型的二阶振荡环节的传递函数为( A )A .2121Ts Ts ξ++ B.1s C. 11Ts + D. s 9.常用函数1()t 拉氏变换[1()]L t 为( B )A.sB.1sC.21sD.1 10.以下关于系统结构图的描述,错误的是( B )A.结构图是线性定常系统数学模型的一种图示法B.同一系统的结构图形式是唯一的C.利用结构图可以直观地研究系统的运动特性D.对应于确定的输入、输出信号的系统,其传递函数是唯一的11.方框图化简时,串联连接方框总的输出量为各方框图输出量的( A )A.乘积B.代数和C.加权平均D.平均值12.方框图化简时,并联连接方框总的输出量为各方框输出量的( B )A.乘积B.代数和C.加权平均D.平均值13.系统的开环传递函数为()()()M s G s N s =,则闭环特征方程为( B ) A.()0N S = B.()()0N S M s += C.()10N S += D.与是否单位反馈系统有关14.系统的闭环传递函数为()()()()321K s Φs s s +=++,则系统的极点为( B ) A. 3s =- B. 2s =- C. 0s = D. s K =15.系统的闭环传递函数为()()()()321K s Φs s s +=++,则系统的零点为( A ) A. 3s =- B. 2s =- C. 0s = D. 1s = 第三章 自动控制系统的时域分析一、填空题1.系统的瞬态性能通常以系统在( 零 )初始条件下,对( 单位阶跃 )输入信号的响应来衡量。
2.线性定常系统的响应曲线不仅取决于系统本身的( 结构和系数 ),而且还与系统的( 初始状态 )以及加在该系统的( 外作用 )有关。
3.系统瞬态性能通常用( 超调量 )、上升时间、( 峰值时间 )、( 调节时间 )和衰减比等指标来衡量。
达到稳定值所需时间。
5.一阶系统()1K G s Ts =+的时间常数T 越大,系统的输出响应达到稳定值的时间( 越长 )。
6.一阶系统在阶跃信号作用下,其响应是( 非 )周期、( 无 )振荡的,且%σ=( 0 )。
7.一阶系统在阶跃信号作用下,其响应达到稳态值的95%所用的时间是( 3T ),达到稳态值的98%所用时间是( 4T ),达到稳态值的( 63.2% )所用的时间是T 。
8.决定二阶系统动态性能的两个重要参数是(阻尼比ξ )和(自然振荡角频率n ω )。
9.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时,通常将0ξ=、0<ξ<1、1ξ=和ξ>1称为( 无 )阻尼、( 欠 )阻尼、( 临界 )阻尼和( 过 )阻尼。
工程上习惯于把过渡过程调整为( 欠 )阻尼过程。
10.超调量仅由( ξ值 )决定,其值越小,超调量( 越大 )。
11.调节时间由(ξ )和( n ω )决定,其值越大,调节时间( 越短 )。
12.在零初始条件下,当系统的输入信号为原来的输入信号的导数时,系统的输出为原来输出的( 导数 )。
13.如果要求系统的快速性好,则( 闭环极点 )应距离虚轴越远越好。
14.利用代数方法判别闭环控制系统稳定性的方法有( 劳斯判据 )和赫尔维茨判据。
15.系统特征方程式的所有根均在s 平面的左半部分是系统稳定的( 充要 )条件。
16.系统稳定的充要条件是闭环控制系统传递函数的全部极点都具有( 负实部 )。
17.线性系统的稳定性仅由系统本身的(结构和参数)决定,而与系统的(初始状态)以及加在该系统(外作用) 无关。
18.在某系统特征方程的劳斯表中,若第一列元素有负数,那么此系统的稳定性为( 不稳定)。
19.若系统的特征方程式为3410s s ++=,此系统的稳定性为( 不稳定 )。
20.若系统的特征方程式为322410s s s -++=,则此系统的稳定性为( 不稳定 )。
21.分析稳态误差时,将系统分为0型系统、Ⅰ型系统、Ⅱ型系统……这是按开环传递函数的(积分)环节个数来分类的。
22.设控制系统的开环传递函数为()()()1012G s s s s =++,该系统的型数为(Ⅰ型 )。
23.在单位阶跃输入信号作用下,Ⅰ型系统的稳态误差ss e =( 0 )。
24.在单位斜坡输入信号作用下,0型系统的稳态误差ss e =( ∞ )。
25.在单位斜坡输入信号作用下,Ⅱ型系统的稳态误差ss e =( 0 )。
26.如果增加系统开环传递函数中积分环节的个数,则闭环系统的( 稳态精度 )将提高,稳定性将( 变差 )。
27.( 增大 )系统的开环放大系数,可以增强系统对参考输入的跟随能力,但会使稳定性( 变差 )。
28.在高阶系统响应中,距离虚轴( 最近 ),且其附近没有( 零点 )的极点将起到主导作用。
二、单项选择题1.系统时间响应的瞬态分量( C )。
A.是某一瞬时的输出B.反映系统的准确度C.反映系统的动态特性D.只取决于开环极点2.一阶系统()1K G s Ts =+的放大系数K 越小,则系统的输出响应的稳态值( C )。
A.不变 B.不定 C.越小 D.越大 3.一阶系统()1K G s Ts =+放大系数K 越大,则其( D )。
A.响应速度越慢 B.响应速度越快 C.调节时间越短 D.响应速度不变4.一阶系统的闭环极点越靠近s 平面的原点,其( A )。
A.响应速度越慢B.响应速度越快C.准确度越高D.准确度越低5.下列性能指标中的( D )为系统的稳态指标。
A.%σB.s tC.p tD.ss e6.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时,通常将0ξ=称为( A )。
A.无阻尼(或临界稳定)B.欠阻尼C.临界阻尼(或临界振荡)D.过阻尼7.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时,通常将0<ξ<1称为( B )。
A.无阻尼(或临界稳定)B.欠阻尼C.临界阻尼(或临界振荡)D.过阻尼8.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时,通常将1ξ=称为( C )。
A.无阻尼(或临界稳定)B.欠阻尼C.临界阻尼(或临界振荡)D.过阻尼9.在对二阶系统阶跃响应进行讨论时,通常将ξ>1称为( D )。
A.无阻尼(或临界稳定)B.欠阻尼C.临界阻尼(或临界振荡)D.过阻尼10.工程上习惯于把过度过程调整为( B )过程。
A.无阻尼(或临界稳定)B.欠阻尼C.临界阻尼(或临界振荡)D.过阻尼11.二阶系统当0<ξ<1时,如果增加ξ,则输出响应的最大超调量%σ将( B )。
A.增大B.减小C.不变D.不定12.对于欠阻尼的二阶系统,当阻尼比ξ保持不变时,( B )。
A.无阻尼自然振荡频率n ω越大,系统的峰值时间p t 越大B.无阻尼自然振荡频率n ω越大,系统的峰值时间p t 越小C.无阻尼自然振荡频率n ω越大,系统的峰值时间p t 不变D.无阻尼自然振荡频率n ω越大,系统的峰值时间p t 不定13.对于欠阻尼的二阶系统,当阻尼比ξ保持不变时,( B )。